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含酚废水因其来源广、毒性大而历来是工业废水处理中的研究重点,催化湿式氧化法是目前工业上常用的处理含酚废水的方法。催化湿式氧化法在国外如日本、欧美等地区已达到工业化应用的水平,而在我国却是刚刚起步阶段。 本论文在常温常压下,将紫外线引入催化湿式氧化体系中,以苯酚模拟废水为处理对象,以双氧水为氧化剂,筛选适用于该体系的均相催化剂并对其进行影响因子研究,总结其催化规律。 论文在三个不同 pH层次下(pH=3、pH=7.0、pH=11)对 Fe2+、Mn2+、Cu2+、Ni2+、Cr3+、Co2+、Pb2+七种金属催化剂降解苯酚模拟废水效果进行综合对比,发现 Fe2+、Cu2+、Mn2+、Ni2+四种金属的催化效果较好。 论文对所选四种催化剂进行氧化剂和催化剂浓度研究发现,合适的范围内增加氧化剂和催化剂的浓度能明显提高金属催化剂的催化反应速率和 COD的去除率,但过量又会使催化体系受到抑制。四种金属离子合适的氧化剂和催化剂浓度分别为:Fe2+:H2O2=0.29mol/L、Fe2+=5mmol/L;Cu2+:H2O2=0.29mol/L、Cu2+=8mmol/L;Mn2+:H2O2=0.24mol/L、Mn2+=12.0mmol/L;Ni2+:H2O2=0.29 mol/L、Ni2+=7.6mmol/L。 论文对反应初始 pH进行探讨发现,由于催化反应过程中产有机酸,Fe2+在反应初始pH为3~9范围内催化效果变化不大;Cu2+、Mn2+、Ni2+在酸性条件下的催化效果明显高于碱性情况;而四种金属离子在pH为11时其催化作用都明显降低。 论文分析了反应温度T的影响发现,它对Fe2+影响不大,而适度的升温有利于Cu2+、Mn2+、Ni2+催化效果的提升,但温度过高会促进H2O2自身分解,不利于催化反应。 论文分析了苯酚COD浓度影响发现,增加浓度会加重反应体系的负荷,各金属的催化效果都下降。 论文分析了不同金属价态的催化效果,认为其与反应途径密切相关,最终结果为:对Fe而言,Fe2+> Fe3+;对Cu而言,Cu+>Cu2+;对Mn而言,Mn2+≥MnO2>KMnO4。